采用数控铣削螺纹，其加工精度、表面粗糙度与效率是传统螺纹加工方法无法比拟的，经济性在某种情况下也更优于传统工艺，我们知道在大批量的螺纹加工中，由于丝锥比较低的切削速度限制以及在加工好螺纹后的反转退刀（ 在密封要求高的情况下是不允许的），要想提高加工效率十分困难，对于变导程螺纹，丝锥是无法加工的。对于一些异形件上的螺纹孔，采用螺纹车削方式也不合适。而采用数控螺纹铣削，加工时不受螺纹结构和螺纹旋向的限制，一把螺纹铣刀可加工多种不同旋向的内、外螺纹。对于不允许有过渡扣或退刀槽结构的螺纹，采用传统的车削方法或丝锥、板牙很难加工，但采用数控铣削却容易实现。

      1.     问题提出

      图1 为我院为某地方企业加工的一钣件的螺纹孔，螺纹公称直径M42变导程,S=S+1。该螺纹孔径较大，且为变导程螺纹，无法采用丝锥加工，而该料为钣件，也不适合于螺纹车削。随着机械结构功能要求的不断提高，对螺纹孔也提出了很高的要求，长期以来变导程螺纹都是在铣床上采用手工加工的方法完成，采用这种方法加工的螺纹精度低，劳动强度大，且经常出现废品。为了解决该问题，我们对该螺纹孔的加工方法进行了探讨。

      2.   螺纹孔的加工思路

      采用加工中心的螺旋插补功能，选择合适的刀具，我们可以加工螺距相同直径不同的左旋螺纹或右旋螺纹，通过修改刀具半径补偿值，将螺纹加工到任意公差带，由于螺纹铣刀没有导向部分，因此无需退刀槽或过渡扣即可靠近螺纹底部加工出精确深度的螺纹，而刀具折断或破损不会影响零件质量——刀具破损的部分可以很容易地从工件中取出。

      图2 为螺纹加工的xy平面走刀轨迹，通过加工中心的主轴高速旋转，配合螺旋插补功能，沿螺纹螺旋线进行加工，可以很方便地加工出等导程螺纹（ 见图3）。使用的指令如下：

      M03 S1200

      ⋯

      G02（G03）X21YOI-21JOZ-2F200

      Z-4I-21

      z-6I-21

      ⋯

      螺纹旋向

      可以通过G02（G03）指令来确定， 采用G02指令为右旋螺纹，（G03）指令为左旋螺纹。以、X和Y值设定来确定螺纹基本直径，螺纹导程可以通过/值设定来确定。在螺纹铣削时，我们要根据不同的要求合理选择螺纹铣刀，根据不同情况正确设定螺纹加工起始坐标值。由于螺纹铣削是通过刀具高速旋转、主轴插补的方式加工完成的，其切削方式是铣削，切削速度高，保证螺纹精度及表面粗糙度提高。铣螺纹属于断屑切削，切屑短小，另外加工刀具直径比加工螺纹孔小，所以排屑通畅，不易形成粘屑的现象。对于比较软的材料在加工过程中容易产生粘屑现象，但螺纹铣削高速旋转，并且断屑切削，刀具折损容易处理。首先螺纹铣刀作用力小，很少发生折损现象，如果铣刀折损，因为加工孔径比刀具大，折断部分很容易取出。

      变导程螺纹的铣削比等导程螺纹的铣削只是在Z值变化上稍做修改，等导程螺纹的加工△Z 是不变的，而变导程螺纹的加工△Z=△Z ±d（ d为变导程的增量）。使用数学上的等差数列，每次增量值为通项公式：

      由于变导程螺纹的螺纹升角随着导程的增大（ 减小）而变大（小），所以选择螺纹铣刀时切削刃的刃磨后角等于工作后角加上（减去）最大螺纹升角!，即%." （,/ 0 (/） # !。对于内槽表面是一个螺旋面的变导程螺纹，可以通过成形刀具或加工中使3 轴向尺寸按要求变化保证内槽螺旋面。变导程螺纹如果要进行多次重复切削，3、4、, 轴电动机根据螺旋插补规律，实现有规律的切削运动，以形成螺旋面，当切到最末端时，3、4 轴退刀，, 轴电动机控制, 向退刀，3、4 值到达起始切削位置，进行第二次切削，如此循环，直至达到合格的变导程螺纹截面深度。

      3 应用举例

      （1）工艺分析! 使用上述加工思路和方法，可以很方便地解决特殊零件变导程螺纹（ 见图1） 的加工问题。以FANUCOiMC 数控系统为例，选用合适的硬质合金螺纹铣刀，切削参数如下：被加工零件材料为合金中碳钢，切削速度为105~115m/min，背吃刀量为2mm，进给量为0.18~0.25mm/r，采用水溶性切削液冷却。在编程中采用绝对编程, z值的坐标数值为：

      Sn———螺纹的, 值绝对坐标数值#2；

      n——第n节螺纹数，采用计数器#4来计算；

      Z1——螺纹起始, 值坐标#1

      d——螺纹变导程增量#3。

      （2）程序处理以螺纹孔中心上表面为G54坐标原点，建立工件坐标系和建立刀具补偿，在程序中使用宏程序和循环指令，参考程序如下：

      通过该程序可以很好地保证螺纹精度及表面粗糙度，如尺寸不在公差范围内，只需改变程序中X的数值，就能方便地达到修改目的，达到螺纹的公差要求。

      4结语

      采用数控铣削加工螺纹，不仅使用面广，稳定性好，并提高表面质量，提高加工效率，采用铣削方式加工螺纹，同一把刀具，可不受通孔和盲孔的限制。通过改变数控加工程序中相关指令，完成正螺纹和反螺纹的加工，并控制螺纹公称尺寸与精度，保证螺纹表面粗糙度。但由于螺纹铣刀单个造价昂贵，并且需要, 轴联动机床，螺纹铣削的程序编制也比较麻烦，限制了它大范围应用的重要因素。